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Steckverbindung
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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zur mechanischen und elektrischen
Verbindung von Anschlüssen elektronischer Bauelemente mit den parallel zu den Anschlüssen
verlaufenden Leiterbahnen flexibler Bandkabel, bestehend aus einem isolierenden
Gehäuse, dessen Ober- und Unterteil die Leiterbahnen umschließen und das parallel
zum Bandkabel verlaufende und die Anschlüsse aufnehmende Ausnehmungen aufweist.
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Ein Bandkabel besteht bekanntermaßen aus einer biegsamen und dünnen
Folie aus Isoliermaterial, auf der eine Vielzahl von Leiterbahnen parallel im Abstand
zueinander verlaufen oder die gedruckte Schaltungen mit Kontaktstellen aufweist.
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Derartige Kabel, die in Anbetracht ihrer Biegsamkeit vorteilhaft sind,
haben in den letzten Jahren bei der Herstellung von elektronischen Geräten oder
Baugruppen in zunehmenden Maße Eingang gefunden. Auch geht man dazu über, Kabelbäume,
wie sie z.B. in der Autoindustrie benützt werden, durch Bandkabel zu ersetzen, zumal,
bedingt durch die Entwicklung elektronischer Baugruppen, die elektrische Belastung
einzelner Leiterbahnen wesentlich verringert wurde.
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Oft werden Bauelemente, wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren
usw. direkt mit den Kontaktstellen des Bandkabels verlötet. Hierzu wird nach einem
bekannten Verfahren auf das Bandkabel Lötstopplack derart aufgebracht, daß an den
Kontaktstellen Fenster frei bleiben.
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Die Bauelemente werden anschließend auf den noch klebfähigen Lack
gedrückt, wobei die entsprechenden Anschlüsse der Bauelemente in den Bereich der
Kontaktstellen ragen und auf diesen aufliegen. Nach Aushärtung des Lackes wird das
Bandkabel in ein Lötbad getaucht, wobei die Anschlüsse mit den Kontakt stellen verlötet
werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß ein Austausch von defekten Bauelementen
nur schwer möglich ist.
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Zur Kontaktierung von Kabelenden mit einer gedruckten Schaltungsplatte
ist bereits ein Gehäuse bekannt, das aus einem T-förmigen Gehäuseoberteil und einem
L-förmigen Unterteil besteht. In das Gehäuse sind zur Kontaktierung mit der Schaltungsplatte
Kontaktfedern eingesetzt, die an ihrem einen Ende in Ausnehmungen des Unterteils
hineinragende Kontaktzungen aufweisen, während die anderen Enden zwischen dem Ober-
und Unterteil eingeklemmt die Leiterbahnen des Bandkabels berühren, wobei das Bandkabel
ebenfalls zwischen Ober- und Unterteil eingeklemmt und mittels Dornen lagegesichert
ist.
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Zur Zugentlastung ist das Bandkabel an seinem Ende abgewinkelt, wie
auch in ähnlicher Weise die Kontaktfeder abgewinkelt ist. Diese Steckverbindung
kann nur am Kabelende verwendet werden, um das Bandkabel mit einer Leiterplatte
zu verbinden.
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Es ist auch bereits ein Anschlußstecker bekannt, der einwärts vom
Kabelende an Kontaktstellen des Bandkabels angeschlossen werden kann. Er besteht
aus einem isolierenden Gehäuse, welches eine Mehrzahl elektrischer Kontaktstecker
enthält und senkrecht zum BandRabel steht. Ein Kontaktstecker besitzt an seinem
unteren Ende zwei Arme, von denen einer durch eine Öffnung des Bandkabels gesteckt
und anschließend umgelegt wird, so daß eine Leiterbahn von den Armen eingeschlossen
ist und kontaktiert wird.
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Da es sich hier um einen Anschlußstecker handelt, ist er für die eine
Steckbuchse benötigenden Bauelemente nicht geeignet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für elektronische
Bauelemente, die so angeordnet sind, daß ihre Anschlüsse parallel zu den Leiterbahnen
liegen, eine Steckverbindung zu schaffen, die auch bei Erschütterungen noch einen
einwandfreien Kontakt gewährleistet und deren Übergangswiderstand an den Kontaktstellen
möglichst klein sein soll.
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Diese Aufgabe wird bei einer Steckverbindung der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ober-oder Unterteil ein Federorgan gehaltert
ist, welches die Anschlüsse unmittelbar gegen die Leiterbahnen drückt.
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Vorzugsweise sieht eine Anordnung vor, daß die Ausnehmungen im Oberteil
des Gehäuses radial nach außen verlaufen, wobei eine Ausnehmung in Steckrichtung
liegt, und die von der Steckrichtung seitlich weglaufenden anderen Ausnehmungen
der Einstecköffnung benachbart bogenförmige Wandführungen besitzen, derart, daß
die in diese Ausnehmungen eingeführten Anschlüsse bei der Einführung gespreizt werden,
und daß alle Ausnehmungen Anschrägungen aufweisen, deren Neigung so gerichtet ist,
daß die Tiefe der Ausnehmungen im Oberteil sich von der Einstecköffnung weg verjüngt.
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Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß sich an der engsten
Stelle der Ausnehmung ein kammerartiger Hohlraum anschließt, in den das Federorgan
unter Vorspannung eingesetzt ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
das Federorgan an seinem der Einstecköffnung zugewandten Teil eine Führungsfläche
für den Anschluß besitzt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Federorgan eine U-förmige
Blattfeder, deren erster Arm sich an einer Wand des Hohlraumes abstützt, während
der zweite Arm an dem Anschluß federnd aufliegt, und deren Krümmung der Einstecköffnung
zugewandt ist.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Federorgan eine
S-förmige Blattfeder, deren erster freier Schenkel sich an einer Wand des Hohlraumes
abstützt, während der zweite freie Schenkel auf dem Anschluß federnd aufliegt, und
deren dem zweiten freien Schenkel benachbarte Krümmung der Einstecköffnung zugewandt
ist.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Feder organ
aus einem federnd auf dem Anschluß aufliegenden Mittelstück, dessen beide Seitenteile
halbkreisförmig gebogen sind und dessen freie Schenkelverlängerungen sich an einer
Wand des Hohlraumes abstützen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Ober- und
das Unterteil des Gehäuses durch Rastung zusammengefügt sein.
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Schließlich besitzt bei einer letzten Ausgestaltung die der Einstecköffnung
zugewandte Hohlraumwand eine Führungsschräge.
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Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden für mehrere Ausführungsbeispiele
anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
Von den Figuren
zeigt Figur 1 die Draufsicht auf die Steckverbindung, Figur 2 eine Seitenansicht
der Steckverbindung, Figur 3 einen Schnitt nach A-A in Figur 1, Figur 4 den gleichen
Schnitt mit einer anderen Ausführungsform des Federorganes, Figur 5 ebenfalls im
gleichen Schnitt eine weitere Ausführungsform des Federorganes.
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Die in den Figuren dargestellte Steckverbindung besteht aus einem
Oberteil 1 und einem Unterteil 2 aus Kunststoff, zwischen denen sich ein flexibles
Bandkabel 3 befindet. Das Unterteil 2 besitzt die Form einer rechteckigen Platte,
wobei die Ecken jeweils abgeschrägt sind. Auf der einen Breitseite sind an das Unterteil
zwei Schnappnasen 4 angeformt, deren Vorsprünge in zwei rechteckförmige Aussparungen
5 des Oberteils ragen. An den Stellen, an denen sich die Schnappnasen befinden,
sind in dem Bandkabel Öffnungen vorhanden. Ferner sind an das Unterteil zwei Zapfen
6 angeformt oder in das Unterteil eingesetzt, die ebenfalls durch Öffnungen im Bandkabel
und im Oberteil ragen. Wenn bei der Montage das Ober- und das Unterteil zusammengefügt
werden, so werden über die Zapfen 6 Sicherungsscheiben 7 gedrückt. Anstelle dieser
Halterung mit Zapfen und Sicherungsscheiben könnte ebensogut eine reine Schnappbefestigung
gewählt werden. Für die Erfindung ist die Art der Halterung nebensächlich. Wichtig
ist lediglich, daß beide Gehäusehälften fest aneinandergedrückt werden.
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Das in den Figuren mit 3 bezeichnete Bandkabel besitzt Leiterbahnen,
die in Figur 1 mit gestrichelter Linie angedeutet sind und die mit einem Isolierlack
überdeckt sind.
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Nur die Stellen, an denen die Kontaktierung mit den Anschlüssen der
elektronischen Bauelemente erfolgen soll, sind nicht bedeckt.
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Das Oberteil 1 weist etwa die gleiche Größe wie das Unterteil auf.
An der den Aussparungen 5 gegenüberliegenden Breitseite befindet sich eine Einstecköffnung,
in die ein flaches elektronisches Bauelement 9 mit SOT oder TOP-Gehäuse eingeschoben
werden kann. Parallel zur Einsteckrichtung erstreckt sich vom Rand aus auf der Oberseite
des Oberteils ein Schlitz 10, dessen Tiefe über eine Öffnung 11 in dem Bauelement
hinaus, das hier ein Schalttransistor ist, sich annähernd über die gesamte Länge
des Bauelementes erstreckt. Hierbei wirken die seitlichen Begrenzungen des Schlitzes
als Federzungen, deren Wirkung durch eine angeformte Nase 20 noch verstärkt wird.
Dadurch ist gewährleistet, daß die mit dem Kollektor verbundene matallische Montagefläche
des Schalttransistors mit einer Kontaktfläche des Bandkabels in elektrischer Verbindung
steht. Soll das Bauelement aus seiner Steckverbindung gelöst werden, so bedarf es
hierzu lediglich eines Hilfsmittels, wie z.B. eines Schraubendrehers, der durch
den Schlitz in die Öffnung eingreift, so daß das Bauelement leicht aus seiner Steckverbindung
herausgezogen werden kann.
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Da das Bauelement drei Anschlüsse 12 aufweist, sind in dem Oberteil
von der Einstecköffnung aus drei Ausnehmungen 13 vorgesehen, wobei die mittlere
der Ausnehmungen in Steckrichtung liegt, während die anderen beiden schräg zur mittleren
unter einem Winkel verlaufen. Diese Ausnehmungen besitzen Anschrägungen 14, deren
Neigung so gerichtet ist, daß die Tiefe sich von der Einstecköffnung weg verjüngt.
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Die zu beiden Seiten der mittleren Ausnehmung liegenden Wandungen
sind bei der Einstecköffnung abgerundet und setzen sich in bogenförmigen Wandführungen
15 fort. Wird
das Bauelement eingeschoben, so werden die beiden
äußeren Anschlüsse gespreizt und alle Anschlüsse werden durch die Anschrägungen
nach unten weggebogen, so daß sie auf den freigelassenen Stellen des Bandkabels
aufliegen können.
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Um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten, werden die Anschlüsse
durch ein Federorgan i6, 17, 18 an den freigelassenen Stellen angedrückt. Die Figuren
3, 4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Federorganes. Das Federorgan
ist hierbei unter Vorspannung in einem kammerartigen Hohlraum 19 eingesetzt, der
sich an die engste Stelle der Ausnehmung anschließt. Bei dem ersten Ausführungsb
ei spiel gemäß Figur 3 ist das Federorgan eine U-förmig gebogene Blattfeder t6,
deren erster Arm sich an der oberen Innenwand des Hohlraumes abstützt, während der
zweite Arm auf den Anschluß federnd drückt. Die Blattfeder ist dabei so in den Hohlraum
eingesetzt, daß die Krümmung der Einstecköffnung zugewandt ist. Dadurch wird ein
leichtes Einschieben des Bauelementes erreicht. Ebenfalls das Einschieben erleichtern
soll eine Führungsschräge 21, die sich an der bezogen auf die Einst ecköffnung hinteren
Hohlraumwand befindet.
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Ein weiteres Aus führungsbei spiel des Federorganes zeigt die Figur
4. Das Federorgan besteht aus einer S-förmigen Blattfeder 17, deren erster freier
Schenkel sich an der oberen Innenwand des Hohlraumes abstützt, während der zweite
freie Schenkel auf den Anschluß federnd drückt.
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Auch in diesem Falle ist die Blattfeder so in den Hohlraum eingesetzt,
daß die untere Krümmung der Einstecköffnung zugewandt ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 besteht das Federorgan 18
aus einem Mittelstück, welches federnd auf dem Anschluß aufliegt, und zwei halbkreisförmigen
Seitenteilen, deren Schenkelverlängerungen sich an der oberen Innenwand des Hohlraumes
abstützen.
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Wenngleich hier nur drei Ausführungsbeispiele eines Federorganes dargestellt
sind, so ist prinzipiell jede Feder verwendbar, die nur an dem zur Einstecköffnung
zugewandten Teil eine Führungsfläche besitzt, und die so in den Hohlraum eingesetzt
werden kann, daß sie die Anschlüsse unmittelbar gegen die Leiterbahn des Bandkabels
drückt. Damit ist gewährleistet, daß der Übergangswiderstand ein Minimum ist.